中國合成樹脂協(xié)會生物降解樹脂分會副會長、深圳高分子行業(yè)協(xié)會秘書長王文廣是生物塑料研發(fā)領(lǐng)域?qū)<遥鋼碛械乃膫€發(fā)明專利均與生物塑料有關(guān),并且是生物降解樹脂“十四五規(guī)劃”的主起草人。7月22日下午,在2021中國(宿遷)高功能薄膜行業(yè)市場與技術(shù)發(fā)展高峰論壇上,王文廣向幾百名與會者做了《中國生物降解材料“十四五”發(fā)展展望》的發(fā)言,從生物降解塑料總體發(fā)展情況、生物降解塑料標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)情況幾個方面詳細(xì)介紹了我國生物降解塑料有關(guān)發(fā)展情況,以下為節(jié)選內(nèi)容以饗讀者。 深高協(xié)王文廣秘書長 ·總體發(fā)展情況· 十三五期間,我國生物降解塑料的品種齊全。聚乳酸PLA類中,PGA、PLGA產(chǎn)能11萬噸,產(chǎn)量2.5萬噸;脂肪族聚酯PBS類中,PBAT、PBSA、PBST產(chǎn)能30萬噸;二氧化碳共聚物APC類有PPC、PEC、PBC;聚羥基脂肪酸PHA類有PHB、P34HB、PHBV;還有聚己內(nèi)酯PCL。 各種類型的降解塑料的生產(chǎn)技術(shù)趨于穩(wěn)定,PBS類經(jīng)歷PBS、PBSA、PBST、PBAT四個階段,目前技術(shù)已成熟,屯河、安慶采用的是郭寶華技術(shù),金暉、鑫富采用的是季君暉技術(shù),金發(fā)采用的是自有技術(shù)。PLA類,海正使用的是陳學(xué)思技術(shù),豐原采用自有技術(shù),同杰良使用任杰技術(shù),金丹使用張全興技術(shù)。金丹、豐原、海正合成丙交酯已達(dá)99%光學(xué)純度。PPC類,我國首先在世界上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),河南天冠采用的是中大孟躍中技術(shù),吉林博大東方采用的是長春應(yīng)化王獻(xiàn)紅技術(shù)。PCL類,光華偉業(yè)湖北孝感工廠采用自主研發(fā)技術(shù),為世界上第二家可合成PCL的企業(yè)。PHA類,清華陳國強(qiáng)教授的“下一代工業(yè)生物技術(shù)”降低了生產(chǎn)復(fù)雜度和成本,清華王慧教授采用有機(jī)廢棄物作為原料,降低了成本。上述五種生物降解材料均能滿足歐盟EN13432要求的工業(yè)堆肥180天降解要求,實(shí)現(xiàn)完全生物降解。 生物降解塑料行業(yè)還存在著一些突出問題,一是產(chǎn)量偏低,例如PLA產(chǎn)能11萬噸,實(shí)際產(chǎn)量2.5萬噸,滿足不了20萬噸的市場需求。二是價格偏高,例如PBAT的單價為2.2萬/噸,是PE薄膜的3倍,2019年,PLA從1.9萬/噸漲到了4.8萬/噸。另外原生物材料性能上的不完美還有待改性技術(shù)來得以改善,如耐熱、增強(qiáng)增韌、阻燃、填充等。 歐洲議會2019年10月通過了治理海洋塑料垃圾方案,中國政府2020年1月16日發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》,海南政府2020年2月21日發(fā)布《海南省全面禁止生產(chǎn)、銷售和使用一次性不可降解塑料制品實(shí)施方案》,期待在十四五期間有更多政策的出臺,以加強(qiáng)對生物降解材料發(fā)展的引導(dǎo)作用。 十四五期間,要保證生物降解塑料產(chǎn)業(yè)鏈的完整,首先關(guān)注上游原材料,PLA類有淀粉、乳酸、丙交酯、已交酯,PBS類有丁二醇、丁二酸、己二酸、對苯二甲酸,PPC類有二氧化碳、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、苯酐,PCL類為ε己內(nèi)酯,PHA類為淀粉和菌種。其次關(guān)注核心催化劑,主要是高效催化劑和綠色催化劑,如PLA合成用的有機(jī)胍類綠色催化劑,如PBAT合成用的鈦酸四丁酯催化劑。 十四五期間,我國PLA樹脂的規(guī)劃產(chǎn)量能達(dá)到100萬噸/年,PBS類的規(guī)劃產(chǎn)量能達(dá)到200萬噸/年。依據(jù)2019年我國一次性塑料制品的需求量(見下表),十四五期間還不會實(shí)現(xiàn)完全降解替代,所以擴(kuò)大產(chǎn)量勢在必行。 隨著十四五期間樹脂產(chǎn)量的擴(kuò)大,PLA和PBAT的價格將得以降低,規(guī)劃控制在2萬/噸以下。建議加大樹脂耐熱改性、功能化填充改性、生物降解環(huán)境選擇性、通用設(shè)備加工性能等方面的研究力度,提升降解材料的性能。還要多開展生物降解樹脂系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究。重點(diǎn)在在降解機(jī)理研究和降解產(chǎn)物對環(huán)境影響的研究。 ·標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)· 生物降解塑料有7種不同的降解環(huán)境,分別是淡水環(huán)境、堆肥環(huán)境、可土壤降解環(huán)境、海洋環(huán)境、污泥厭氧環(huán)境、高固態(tài)厭氧環(huán)境、露天戶外環(huán)境,不同降解環(huán)境檢測方法不同。我國在十三五期間,除了海水和露天環(huán)境沒有建立標(biāo)準(zhǔn)外,其他都已建立且對標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)。 我國已制定了7項(xiàng)生物降解樹脂標(biāo)準(zhǔn),分別是PLA、PHA、PBS、PPC、PBAT、PBSA、PCL。目前產(chǎn)業(yè)化的品種只缺少PBST和PGA標(biāo)準(zhǔn)。 在十四五期間,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃十分重要。因?yàn)楣I(yè)堆肥180天,不利于市場快速判斷,所以要出臺快速檢測標(biāo)準(zhǔn),海南及深圳已出臺快速檢測的地方標(biāo)準(zhǔn)。那些在戶外回收不回來的廢棄產(chǎn)品才真正需要降解,目前還沒有戶外降解的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),制定戶外降解檢測標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫?,F(xiàn)有的檢測方法都對標(biāo)著國際標(biāo)準(zhǔn),不少國際標(biāo)準(zhǔn)并不適合我國目前的實(shí)際情況,有必要對原有檢測方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。十三五期間部分樹脂的標(biāo)準(zhǔn)并沒有完成,還需在十四五期間起草新的樹脂標(biāo)準(zhǔn),繼續(xù)完善。 |
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